Безопасные спички изобретены в. Кто придумал Спички - Когда Изобрели? Из чего делают спички
Спичка сейчас не воспринимается как удивительное и полезное изобретение человечества.
Коробок спичек настолько вошел в обиход, что является обычным предметом в любом доме.
А как давно существуют спички в том виде, в котором мы привыкли их видеть?
Современные спички, упакованные в небольшую коробочку, появились в конце 19 века.
Основой целью применения спички является получения огня .
В древние времена люди получали огонь от загоревшихся деревьев во время грозы и старались его хранить как можно дольше.
Чуть позже огонь получили путем трения двух кусочков дерева , или ударяя один камень об другой с образованием искры.
Древние греки и римляне знали еще об одном способе получения огня при солнечной погоде — с помощью вогнутой линзы они фокусировали солнечные лучи.
История возникновения первых спичек начинается в конце 17 века .
В это время химик Ганквиц , на основе открытия химика Хиннингома Брандома, наносил на деревянную палочку серу и, путем трения об кусочек фосфора, получал огонь.
Такой способ напоминал просмоленные палочки — факелы древних римлян.
Недостатком было то, что такие деревянные палочки горели не долго и при зажигании взрывались.
В 1805 году француз Жан Шансель изобрел «зажигательное устройство». Оно представляло собой палочку, покрытую смесью серы, смолы и бертолетовой соли. Достаточно было смочить такую палочку концентрированной серной кислотой и получался огонь.
Но это изобретение не получило популярность, так как носить с собой серную кислоту было не очень удобно, к тому же реакция проходила бурно, и можно было получить ожоги.
Английский аптекарь Джон Уокер в 1826 году попробовал зажигать палочку с серой и бертолетовой солью путем чирканья об наждачную бумагу.
Такая палочка имела длину около метра, и ее зажигать было не очень удобно.
Размер такой палочки уменьшил некий Джонс и, присвоив изобретение, наладил производство.
Недостатком таких спичек было взрывание при зажигании и ядовитый дым.
На том момент времени была возможность получать огонь химическим путем, но оставалось задача делать это удобно и безопасно.
Проблему с взрываемостью при загорании палочки получилось решить 19-летниму французу Шарь Сориа в 1830 году, который в смесь серы и бертолетовой соли добавил белый фосфор.
Теперь такая смесь загоралась при трении об любой предмет и горела равномерно и долго.
Но Сариа не смог запатентовать свое изобретение из-за отсутствия денег.
Спустя год такое же открытие сделал немец Каммерер, а вскоре в европейских странах стали появляться спичечные фабрики.
Но и это изобретение было не идеальным, поскольку спичка легко воспламенялось в результате трения с любым предметом, что приводило к возникновению пожаров.
К тому же в состав входил белый фосфор, которым был очень ядовитым, и из-за этого массово умирали рабочие спичечных фабрик.
Эту проблему решил шведский химик Юхан Лундстрем , который в 1855 году решил заменить белый фосфор на недавно изобретенный красный. Красный фосфор горел так же, но был не ядовит.
Причем он красный фосфор нанес на наждачную бумагу, об которую чиркают спичку, а сам черенок пропитал фосфорнокислым аммонием, для того чтобы после затухания спичка не тлела.
За свое изобретение Лундстрем получил медаль Всемирной выставке в Париже. Это дало толчок к распространению таких спичек по всему миру.
Такие спички были безопасными, безвредными и не дорогими в производстве.
Так Швеция превратилась в спичечную державу.
В последствии спички стали приобретать современный вид.
Деревянная палочка изготовлялась из белой сосны в США, липы в Германии и из осины в России.
На ее головку наносила сера, бертолетовая соль, спеклопорошок и оксид железа. Такой состав позволял гореть спичке равномерно и медленно.
На полоску, о которую трется спичка для зажигания, входила смесь красного фосфора, оксида марганца и толченого стекла.
В России спички стали производить примерно в 1833—1837 гг.
Причем сами спички и полоски для их зажигания долгое время продавались отдельно.
И только в конце 19 века они стали выпускаться в коробочках, украшенных этикетками с информацией о производителях.
Такие этикетки становились предметом коллекционирования.
Само слово «спичка» в России пошло от уменьшительного слова «спица ». Первоначально это был деревянный гвоздь, который использовался для крепления подошвы к головке обуви.
Вот такая краткая история создания спичек. И зажигая очередную спичку, мы даже не задумываемся, что еще каких-то 150-200 лет назад у обычных людей не было такой простой возможности получения огня.
Из чего делают спички и почему они горят?
Ответ редакцииПервые настоящие спички были изобретены 10 апреля 1833 года, когда в массу для спичечных головок был введён жёлтый фосфор. Именно этот день и считается днём рождения первой спички.
В русском языке слово «спичка» является производным от старорусского слова «спички» — множественной формы слова «спица» (заострённая деревянная палочка). Первоначально это слово обозначало деревянные гвозди, которые использовались при изготовлении обуви (для крепления подошвы).
Поначалу для обозначения спичек использовалось словосочетание «зажигательные (или самогарные) спички», и только после широкого распространения спичек первое слово стало опускаться, а потом и вовсе исчезло из обихода.
Работа спичечной фабрики «Победа» в селе Верхний Ломов. Фото: РИА Новости / Юлия Честнова
Из чего делают спички?
Большинство предприятий по производству спичек делают их из осины. Кроме этого вида древесины, используют ещё липу, тополь и другие деревья. Специальная машина для изготовления спичек за восьмичасовой рабочий день может произвести до 10 млн экземпляров.
Почему спички горят?
Когда мы трём головкой спички о стенку коробка, начинается серия химических реакций. На коробок нанесена намазка. Она состоит из кpacнoгo фосфора, наполнителей и клея. При трении частицы кpacнoгo фосфора переходят в белый, он нагревается и загорается уже при 50 градусах. Сначала загорается коробок, а не спичка. Чтобы намазка на коробке не сгорела вся сразу, в её состав вводят флегматизаторы. Они поглощают часть выделенного тепла.
Половина массы головки — окислители, в частности бертолетова соль. При разложении она легко отдаёт кислород. Чтобы понизить температуру разложения бертолетовой соли, в состав массы добавляют катализатор — двуокись марганца. Основным горючим веществом является сера. Чтобы головка не сгорала слишком быстро и не разлеталась на части, в массу добавляют наполнители: молотое стекло, цинковые белила, железный сурик. Всё это связано вместе разными клеями.
Какие бывают спички?
Помимо обычных (бытовых) спичек, существует около 100 видов специальных спичек, различающихся размером, цветом, составом и степенью горения.
Самыми распространёнными видами являются:
Штормовые — горят даже под водой и на ветру (ветровые, охотничьи);
Термические — ими можно паять (сваривать), так как они испускают большое количество тепла;
Сигнальные — способны выделять цветное пламя;
Каминные и газовые — длинные спички для разжигания каминов и газовых плит;
Декоративные (сувенирные) — подарочные спички, часто имеют цветную головку;
Фотографические — используются для создания мгновенной вспышки.
Спички для туриста. Фото: РИА Новости / Антон Денисов
Для чего используют спички?
Спички предназначены для:
Получения открытого огня в бытовых условиях;
Розжига костра, печей, примусов, керогазов;
Зажигания стеариновых и восковых свечей;
Прикуривания сигарет, сигар и др.
Также спички используют и не по назначению:
Для занятий прикладными видами искусства при постройке домиков, замков, для изготовления декоративных поделок;
Для гигиенических целей (для чистки слуховых ходов ушных раковин);
Для ремонта радио-, аудио- и видеотехники (обмотанные ватным тампоном и смоченные в спирте спички применяются для протирки труднодоступных мест аппаратуры).
«Царь-спичка» длиной в 7,5 метра, которую изготовили в городе Чудово. Изделие претендует на занесение в Книгу рекордов Гиннесса. Фото: РИА Новости / Михаил Мордасов
1. Спички с разноцветными головками (красными, синими, коричневыми, зелёными и др.), вопреки существующему мифу, отличаются друг от друга только цветом. Горят они абсолютно одинаково.
2. Горючая масса для спичек когда-то готовилась из белого фосфора. Но потом выяснилось, что вещество это вредно для здоровья — образующийся при горении дым был ядовит, а для самоубийства было достаточно съесть всего лишь одну спичечную головку.3. Первая российская спичечная мануфактура была зарегистрирована в 1837 году в Петербурге. В Москве же первая фабрика появилась в 1848 году. Поначалу спички производились из белого фосфора. Безопасный красный фосфор стали использовать только в 1874 году.
4. Спичечный коробок советского/российского образца по ГОСТу имеет длину ровно 5 см, что позволяет с его помощью измерять размеры предметов.
5. С помощью спички можно вывести чернильное пятно с клеёнки. Для этого необходимо немного увлажнить загрязнённую поверхность клеёнчатой скатерти и потереть головкой спички пятно. После исчезновения загрязнения клеёнку необходимо смазать оливковым маслом, а затем вытереть ватным тампоном.
Спи́чка - палочка (черенок, соломка) из горючего материала, снабжённая на конце зажигательной головкой, служащая для получения открытого огня.
Спички - относительно недавнее изобретение человечества, они пришли на смену огниву около двух веков назад, когда уже работали ткацкие станки, ходили поезда и пароходы. Но только в 1844 году было объявлено о создании безопасных спичек.
Прежде чем в руках человека человека вспыхнула спичка произошло много событий, каждое из которых внесло свою лепту на долгом и сложном пути создания спички.
Хотя использование огня восходит к заре человечества, считается, что первоначально спички были изобретены в Китае в 577 году при династии Ци, которая правила в северной части Китая (550-577). Придворные оказались в военной осаде и остались без огня изобрели их из серы.
Но давайте узнаем историю этой повседневной вещицы подробнее …
Описание этих спичек дает Тао Гу в своей книге «Доказательства чрезвычайного и сверхъестественного» (ок. 950 года):
«Если что-то неожиданное происходит в одночасье, это занимает некоторое время. Проницательный человек упростил малым палочки сосны пропитав серой. Они были готовы к использованию. Осталось только тереть их на неровной поверхности. Получалось пламя, большое, как пшеничный колос. Это чудо называется «раб, одетый светом». Но когда я начал торговать ими, называл их палочки огня». В 1270 спички уже свободно продавались на рынке в городе Ханчжоу.
В Европе спички были изобретены только в 1805 году французским химиком Шанселем, хотя уже в 1680 году ирландский физик Роберт Бойл (открывший закон Бойля), покрыл фосфором небольшой листок и взял уже известную нам деревянную палочку с серной головкой. Он потер ее о бумагу и в результате вспыхнул огонь.
Слово «спичка» происходит от старорусского слова спица - заострённая деревянная палочка, или заноза. Первоначально спицами называли деревянные гвозди, которыми крепили подошву к обуви. Первое время в России спички назывались «зажигательные, или самогарные спички».
Палочки для спичек бывают как деревянные (применяются мягкие породы дерева - липа, осина, тополь, американская белая сосна …), так и картонные и восковые (хлопчатобумажный жгут пропитанный парафином).
Коллекционирование спичечных этикеток, коробков, самих спичек и других с ними связанных предметов называют филуменией. А их коллекционеров называют филуменистами.
По методу зажигания спички бывают тёрочные, которые зажигаются при трении о поверхность спичечного коробка и бестёрочные, которые зажигаются о любую поверхность (вспомните как Чарли Чаплин зажигал спичку о свои брюки).
В древности, чтобы развести огонь, наши предки использовали трение дерева об дерево, потом стали использовать кремень и изобрели огниво. Но и с ним разжигание огня требовало времени, известной сноровки и усилий. Ударяя сталью о кремень, высекали попадавшую на пропитанный селитрой трут искру. Он начинал тлеть и уже с него, с помощью сухой растопки, раздували огонь
Следующим изобретением стало пропитаывание сухой лучины расплавленной серой. Когда серную головку прижимали к тлеющему труту, она вспыхивала. А от нее уже поджигали очаг. Так появился прототип современной спички.
В 1669 году был открыт легко воспламеняющийся от трения белый фосфор, который стал использоваться при производстве первых спичечных головок.
В 1680 году ирландский физик Роберт Бойл (1627 - 1691 гг.открывший закон Бойля), покрыл таким фосфором небольшой листок и взял уже известную нам деревянную палочку с серной головкой. Он потер ее о бумагу и в результате вспыхнул огонь. Но к сожалению никакого полезного вывода из этого Роберт Бойл не сделал.
Изобретенные в 1805 году деревянные спички Шапселя имели головку из смеси серы, бертолетовой соли и служившей для окраски головки в красный цвет киновари. Такую спичку зажигали или при помощи увеличительного стекла от Солнца (вспомните как в детстве выжигаали рисунки, или поджигали копирку), или при капании на нее концентрированной серной кислотой. Его спички были опасными в употреблении и очень дорогими.
Немногим позже него, в 1827 году английский химик и аптекарь Джон Уокер (1781-1859) обнаружил, что если покрыть конец деревянной палочки определенными химическими веществами, то чиркая ей по сухой поверхности, головка загорается и поджигает палочку. Химикаты, которые он использовал были следующими: сульфид сурьмы, бертолетова соль, камедь и крахмал. Уокер не запатентовал свои «Congreves», как он назвал изобретенные им первые в мире спички, которые зажигались от трения.
Важную роль в рождении спички сыграло открытие белого фосфора, сделанное отставным солдатом из Гамбурга Хеннингом Брандом в 1669 году. Изучив труды известных алхимиков того времени, он решил получить золото. В результате опытов, случайно получился некий светлый порошок. Это вещество имело удивительное свойство светиться, и Бранд назвал его «фосфор», что в переводе с греческого означает «светоносный».
Что касается Уокера, то, как это часто бывает, аптекарь изобрел спички случайно. В 1826 году он смешивал химикаты с помощью палки. На конце этой палки образовалась засохшая капля. Чтобы убрать ее, он чиркнул палкой по полу. Вспыхнул огонь! Как и все тугодумы, он не удосужился запатентовать свое изобретение, а демонстрировал его всем желающим. Парень по имени Сэмьюэл Джонс присутствовал при такой демонстрации и осознал рыночную стоимость изобретения. Он назвал спички «люциферчики» и стал продавать их тоннами, несмотря на то, что с «люциферчиками» были связаны некоторые проблемы - они плохо пахли и при возгорании рассыпали вокруг тучи искр.
Вскоре он выпустил их на рынок. Первая продажа спичек состоялась 7 апреля 1827 года в городе Хиксо. Уокер заработал немного денег благодаря своему изобретению. Его спички н «Congreves», впрочем часто взрывались и были непредсказуемо опасны в обращении. Он умер в 1859 году в возрасте 78 лет и был похоронен на кладбище приходской церкви Нортон в Стоктоне.
Однако вскоре спички Уолкера «Congreves» увидел Сэмюэл Джонс и решил также начать продавать их, назвав их «Lucifers». Возможно благодаря своему названию спички «Lucifers» стали популярными, особенно среди курильщиков, но у них также был неприятный запах при горении
Была еще одна проблема - у первых спичек головка состояла из одного фосфора, который отлично воспламенялся, но выгорал слишком быстро и деревянная палочка не всегда успевала загораться. Пришлось вернуться к старому рецепту - серной головке и уже на нее стали наносить фосфор, чтобы легче поджечь серу, которая в свою очередт поджигала древесину. Вскоре придумали еще одно усовершенствование спичечной головки - к фосфору стали подмешивать выделяющие при нагревании кислород химикаты.
В 1832 году в Вене появились сухие спички. Их изобрёл Л. Тревани, он покрыл головку деревянной соломки смесью бертоллетовой соли с серой и клеем. Если такой спичкой провести по наждачной бумаге, то головка воспламеняется, но иногда это происходило со взрывом, и это приводило к серьёзным ожогам.
Пути дальнейшего усовершенствования спичек были предельно ясны: надо сделать такой состав смеси для спичечной головки. чтобы она загоралась спокойно. Вскоре проблема была решена. В новый состав входили бертолетова соль, белый фосфор и клей. Спички с таким покрытием легко воспламенялись о любую твёрдую поверхность, о стекло, о подошву обуви, о кусок дерева.
Изобретателем первых фосфорных спичек оказался Девятнадцатилетний француз Шарль Сориа. В 1831 году юный экспериментатор к смеси бертолетовой соли с серой для ослабления его взрывчатых свойств добавил белый фосфор. Эта идея оказалась удачной, поскольку лучинки смазанные полученным составом легко загорались при трении.Температура воспламенения таких спичек сравнительно небольшая - 30 градусов.Учёный хотел запатентовать своё изобретение, но за это надо было заплатить большие деньги, которых он не имел. Спустя год спички были вновь созданы немецким химиком Я.Каммерером.
Эти спички спички легко воспламенялись, поэтому послужили возникновению пожаров, да к тому же белый фосфор очень ядовитые вещество. Рабочие спичечных фабрик страдали серьёзными заболеваниями, вызванные парами фосфора.
Первый удачный рецепт зажигательной массы для изготовления фосфорных спичек по-всей видимости придумал австриец Ирини в 1833 году. Ирини предложил его предпринимателю Ремеру, который открыл спичечную фабрику. Но носить спички россыпью было неудобно и тогда на свет появился спичечный коробок с наклеенной на него шершавой бумагой. Теперь уже не нужно было чиркать фосфорной спичкой о что попало. Проблема лишь оставалась в том, что иногда от трения в коробке загорались спички.
В связи с опасностью самовоспламенения фосфорных спичек начались поиски более удобного и безопасного легковоспламеняющегося вещества. Открытый в 1669 году немецким алхимиком Брандом белый фосфор было проще поджечь чем серу, но его недостатком было то, что он являлся сильнейшим ядом и при горении давал очень неприятный и вредный запах. Рабочие спичечных фабрик, надышавшись парами белого фосфора, буквально за несколько месяцев превращались в инвалидов. Кроме этого, растворяя его в воде, получали сильнейший яд, которым легко можно было убить человека.
В 1847 году Шретер открыл красный фосфор, который уже не был ядовит. Так постепенно началась замена ядовитого белого фосфора в спичках на красный. Первым горючую смесь на его основе создал немецкий химик Бетхер. Он сделал головку спички на основе клея из смеси серы и бертолетовой соли, а саму спичку пропитал парафином. Спичка горела великолепно, но единственный ее недостатком был в том, что она как раньше не зажигалась от трения о шершавую поверхность. Тогда Бетхер смазал эту поверхность составом содержащим красный фосфор. При трении головки спички, содержащиеся в ней частички красного фосфора воспламенялись, поджигали головку и спичка загоралась ровным желтым пламенем. Эти спички не давали ни дыма, ни неприятного запаха фосфорных спичек.
Изобретение Бетхера вначале не привлекло внимание промышленников. Впервые его спички стали выпускать в 1851 году шведы братья Лундстремы. В 1855 году Йохан Эдвард Лундстрем запатентовал в Швеции свои спички. Поэтому «безопасные спички» и начали называть «шведскими».
Швед нанес красный фосфор на поверхность наждачной бумаги снаружи небольшой коробочки и добавил тот же самый фосфор в состав головки спички. Таким образом, они уже не приносили вреда здоровью и легко зажигались о заранее приготовленную поверхность. Безопасные спички в этом же году были представлены на Международной выставке в Париже и получили золотую медаль. С этого момента спичка начала триумфальное шествие по всему миру. Их главная особенность состояла в том, что они не воспламенялись при трении о любую твёрдую поверхность. Шведская спичка зажигалась только в том случае, если её потереть о боковую поверхность коробки, покрытую специальной массой.
Вскоре после этого шведские спички начали распространяться по миру и вскоре во многих странах было запрещено производство и продажа опасных для здоровья фосфорных спичек. Через несколько десятилетий выпуск фосфорных спичек полностью прекратился.
В Америке история производства собственного спичечного коробка началась в 1889 году. Джошуа Пуси (Joshua Pusey) из Филадельфии изобрел свой спичечный коробок и назвал его «Flexibles». До наших дней не дошло никакой информации о количестве помещавшихся в этот коробок спичек. Есть две версии - их было 20 или 50. Первый американский спичечный коробок он сделал из картона с помощью ножниц. На небольшой дровяной плите он сварил смесь для головок спичек и покрыл поверхность коробка другой яркой смесью для их поджигания. Начиная с 1892 года, Пуси провел следующие 36 месяцев, защищая в судах приоритет своего открытия. Как часто случалось с великими изобретениями, идея уже витала в воздухе и в то же самое время другие люди также работали над изобретением спичечного коробка. Патент Пуси безуспешно оспаривала Diamond Match Company, в который изобрели аналогичный спичечный коробок. Будучи изобретателем, а не борцом, в 1896 году он согласился на предложение Diamond Match Company продать ей свой патент за 4,000 $ совместно с предложением о работе в этой компании. Судиться было из-за чего, ведь уже в 1895 году объемы производства спичек превышали 150 000 спичечных коробков в день.
Но только, пожалуй США стали единственной страной. где в 40-е годы к пачке сигарет придавался бесплатный коробок спичек. Они были неотъемлемой частью каждой покупки сигарет. Цена на спичечный коробок, не увеличилась в Америке за пятьдесят лет. Так взлет и падение спичечного коробка в Америке отслеживал количество продаваемых пачек сигарет.
В Россию спички пришли в 30-х годах 19 века и продавались по рублю серебром за сотню.. Позже появились и первые спичечные коробки, сначала деревянные, а затем жестяные. Причем, уже тогда на них клеили этикетки, что привело к появлению целой ветви коллекционирования – филумении. Этикетка несла в себе не только информацию, но украшала и дополняла спички.
Количество выпускавших их фабрик к выходу в 1848 году закона разрешающего их производство лишь в Москве и в Санкт-Петербурге достигало 30. В следующем году работала только одна спичечная фабрика. В 1859 году монопольный закон отменили и в 1913 году в России работала 251 фабрика по производству спичек.
Современные деревянные спички изготовляются двумя способами: шпоновом способом (для спичек квадратного сечения) и штамповом (для спичек круглого сечения). Небольшие осиновые или сосновые чурки либо щепятся, либо штампуются спичечной машиной. Спички последовательно проходят через пять ванн, в которых производится общая пропитка противопожарным раствором, на один конец спички наносится грунтовой слой парафина для воспламенения древесины от спичечной головки, поверх него наносится слой, образующий головку, на кончик головки наносится второй слой, головка еще опрыскивается упрочняющим раствором, защищающим ее от атмосферных воздействий. Современная спичечная машина (длиной 18 метров и высотой 7,5 метра) производит до 10 миллионов спичек за восьмичасовую смену.
Как же устроена современная спичка? Масса спичечной головки на 60% состоит из бертолетовой соли, а также из горючих веществ - серы или сульфидов металлов. Чтобы воспламенение головки происходил медленно и равномерно, без взрыва, к массе добавляют так называемые наполнители - стеклянный порошок, оксид железа (III) и т.д. Связующим материалом является клей.
А из чего состоит намазка шкурки? Основной компонент красный фосфор. К нему добавляют оксид марганца (IV), толчёное стекло и клей.
Какие же процессы протекают при зажигании спички? При трении головки о шкурку в точке их соприкосновения красный фосфор загорается благодаря кислороду бертоллетовой соли. Образно говоря, огонь первоначально рождается в шкурке. Он и поджигает головку спички. В ней вспыхивает сера или сульфид опять же за счёт кислорода бертолетовой соли. А уже затем загорается дерево.
амо слово «спичка» происходит от формы множественного числа слова «спица» (заострённая деревянная палочка). Изначально это слово обозначало деревянные обувные гвозди, в этом значении «спички» до сих пор существует в ряде диалектов. Спички, использовавшиеся для извлечения огня, поначалу назывались «зажигательные (или самогарные) спички».
В 1922 году в СССР все фабрики были национализированы, но их количество после разрухи стало на порядок меньше. К началу Великой Отечественной войны в СССР выпускалось около 55 коробков спичек на человека. В начале войны большинство спичечных фабрик оказались на территории занятой немцами и в стране начался спичечный кризис. Огромные потребности в спичках легли на восемь оставшихся спичечных фабрик. В СССР стали массово выпускать зажигалки. После войны производство спичек снова быстро наладилось.
Сигнальные - которые дают при горении яркое и далеко видное цветное пламя.
Термические - при горении этих спичек выделяется большее количество тепла, а температура их горения намного превышает обычную спичку (300 градусов Цельсия).
Фотографические - дающие при фотографировании мгновенную яркую вспышку.
Хозяйственные в большой упаковке.
Штормовые, или охотничьи - эти спички не боятся сырости, они могут гореть на ветру и под дождём.
В России 99% всех выпускаемых спичек - осиновые тёрочные спички. Тёрочные спички различного типа являются основным видом спичек во всем мире. Бестёрочные (сесквисульфидные) спички были изобретены в 1898 году французскими химиками Савеном и Каеном и производятся, в основном, в англоязычных странах, главным образом, для армейских нужд. Основой довольно сложной композиции головки являются неядовитый сесквисульфид фосфора и бертолетова соль.
В основе античной натурфилософии лежит понятие о четырех стихиях, являющихся различными проявлениями первичной материи и способных к взаимным превращениям. Это воздух, вода , земля и самая опасная и непокорная огонь. И все же с древнейших времен, с того момента, когда началось существование человека как отдельного вида, огонь был его первейшим помощником, без которого невозможно было бы развитие нашей цивилизации.
Благодаря огню первобытные люди могли выживать во время долгих холодных зим и расселяться не только по жарким областям Африки , но в более холодных частях планеты. Огонь предоставил новые возможности в приготовлении пищи, и она стала лучше усваиваться и меньше портиться. Огонь позволил людям изготовлять прочную глиняную посуду, производить простейшую обработку металла и многие другие работы, ставшие основой всех будущих ремесел.
Приручение огня было трудным и опасным делом. Как добывали огонь наши далекие предки, мы точно не знаем, но благодаря мифам и сказкам, присущим каждой культуре на Земле, можно сказать, что подчинение, сохранение и разведение огня было одной из самых почетных, хотя и сложных обязанностей.
Герой греческих мифов Прометей украл божественный огонь и подарил его людям. Вполне возможно, что в жизни все произошло примерно так же впервые люди попробовали использовать огонь не добытый самостоятельно, а подаренный природой. Животные боятся пожаров и в ужасе убегают прочь, но может быть, человек именно тогда стал человеком, когда попытался обуздать стихию и превратить разрушительный пожар в уютный костер.
Конечно, мы никогда не узнаем имя того смекалистого пращура , который впервые догадался добывать искорку трением. Способ получить огонь быстрым трением двух кусочков дерева друг о друга был известен с доисторических времен. При движении относительно друг друга соприкасающихся предметов температура на их поверхностях повышается. Чем более интенсивным и длительным будет движение, тем сильнее нагреются поверхности, а поскольку ряд веществ, в том числе и сухая древесина, имеют свойство воспламеняться при определенной температуре, трение может вызвать тление, а затем и горение. Чаще всего для этих целей использовались палочка и доска с углублением, например выемкой от сучка. Конец палочки вставлялся в углубление, и древнему «костровому» порой по несколько часов приходилось быстро катать палочку между ладонями, дожидаясь дымка и тления. Другим приемом было чирканье палочкой вдоль длинного углубления в доске. Движения совершались иные, но усилий требовалось не меньше.
На протяжении тысячелетий у человека было только две возможности получить огонь: дождаться «милости от природы» или добыть его трением. Поэтому важнейшей задачей было сохранять огонь как можно дольше. И в то же время люди непрерывно вели поиск других средств добывания огня, более надежных, удобных и быстрых.
Попытка разжечь огонь путем трения в походных условиях.
Разные способы трения.
Американские индейцы, например, усовершенствовали механизм, сложив петлей тетиву маленького лука и продев в нее палочку. Широкое движение руки вызывало интенсивное кручение палочки. Кроме того, опытным путем были найдены материалы, воспламеняющиеся легче и быстрее обычных древесных опилок, березовая кора, сухая трава, еловые шишки, сосновые иголки. Но лучше всех в этом отношении проявили себя сухие грибы-трутовики. До наших дней дошел рецепт приготовления трутов, начинающих тлеть даже от незначительных искр. Гриб следует срезать с дерева, снять жесткую корку, отделить труху и губчатый слой, а оставшуюся так называемую замшевую часть разрезать на лоскутки, выварить в растворе древесной золы и высушить.
Труты использовались и при разведении огня с помощью огнива приспособления, широко распространенного в Средние века. Состояло оно из кресала полоски закаленной стали с насечками и кремня, природного сульфита железа (пирита). При ударе кремня о сталь высекается сноп искр, которые при попадании на трут заставляют его тлеть или сразу воспламениться. Пользоваться огнивом было достаточно просто, хотя и требовалась определенная сноровка. Главная сложность заключалась в том, что вылетающие искры должны были непременно попасть на легковоспламеняемое сухое вещество, иначе они тут же гасли.
Есть и еще один способ разведения огня, известный с античных времен. Сфокусированные в одной точке линзой или вогнутым зеркалом солнечные лучи создают такую высокую температуру, что могут воспламенить древесину. По легенде, именно таким способом знаменитый греческий ученый Архимед поджег римский флот при осаде Сиракуз. И хотя историки полагают, что в действительности греки применили зажигательные снаряды, экспериментально было установлено, что, используя 70 медных зеркал, действительно можно поджечь корабль на расстоянии 50 м.
И все-таки эти способы мало пригодны для повседневной жизни. Поэтому в XVIII в., с развитием химии, начались активные поиски способов добывать огонь легко, быстро и безопасно, а затем удерживать его какое-то время, чтобы была возможность поджечь горючие материалы в нескольких местах. История умалчивает, кто первым догадался совместить давно известную лучину с химическими веществами, способными к возгоранию, поэтому имя изобретателя прообраза спички кануло в Лету. Наука развивалась очень быстро, и схожие идеи разрабатывались практически одновременно в разных лабораториях. С определенностью можно назвать лишь дату начала промышленного производства спичек.
Огниво, состоящее из кресала и кремня.
Сожжение осаждающей Сиракузы римской флотилии лучами параболических зеркал Архимеда. Иллюстрация из книги Альхазена «Оптический тезаурус».
В 1805 г. знаменитый французский химик Клод Луи Бертолле получил соль, названную впоследствии его именем. Это был хлорат калия КСЮ3, взрывчатое вещество, активирующееся при трении или ударах. Его соотечественник Шансель воспользовался этим открытием и в том же году выпустил так называемые французские зажигательные машины. Столь громкое название имели обычные деревянные палочки, кончик которых был обмазан бертолетовой солью, смешанной с серой, смолой и сахаром. Чтобы зажечь такую палочку, требовалось соприкосновение головки с концентрированной серной кислотой.
Казалось, что цель наконец достигнута. Однако эти спички были небезопасными в использовании, поскольку реакция бертолетовой соли с серной кислотой носила слишком бурный характер. Спустя год немец Вагеманн усовершенствовал изобретения Шанселя, замедлив процесс горения с помощью добавки асбеста. Такие спички, названные химическими, можно было запускать в массовое производство, и Вагеманн построил первую в истории спичечную фабрику.
Однако помимо бурной реакции была и другая проблема необходимость использовать серную кислоту, одно из самых опасных химических веществ того времени. Потребовалось более 20 лет, прежде чем были изобретены и запущены в производство сухие серные спички, не требующие контакта с кислотой. Их начал выпускать английский аптекарь Джон Уокер. Его изделия имели огромную длину целый ярд (91,4 см) и продавались упакованными в оловянные пеналы по 100 штук. Головки этих спичек состояли из смеси сульфида, бертолетовой соли и камеди. Чтобы поджечь такую спичку, нужно было чиркнуть ею о наждачную бумагу или другую шершавую поверхность. Неприятной особенностью этих спичек был ужасный запах. Кроме того, они могли воспламеняться со взрывом, чреватым ожогами.
Требовалось найти для спичечной головки безопасную смесь. И снова решение было найдено во Франции. 19-летний Шарль Сориа в 1831 г. ввел в состав воспламеняющегося вещества недавно открытый химиками белый фосфор. Новые фосфорные спички легко и спокойно воспламенялись при трении о любую плотную поверхность, но Сориа, к сожалению, не удалось запатентовать свое изобретение, так как за это требовалось заплатить немалые деньги. Спустя год фосфорные спички были запатентованы немцем Каммерером.
Неизвестный художник. Портрет К. Л. Бертолле.
Но и белый фосфор оказался неидеальным веществом. Выяснилось, что его пары крайне ядовиты этот факт нередко упоминается критиками романа «Собака Баскервилей», а кроме того, поскольку спички действительно легко воспламенялись при температуре всего лишь 30 °С, они были очень пожароопасны. Опять требовалось решить непростую задачу: сделать спички безопасными, заменив белый фосфор веществом, которое не будет отравлять ни рабочих, изготавливающих спички, ни тех, кто ими пользуется.
Второе и главное рождение спички состоялось спустя ровно 50 лет после первого. В 1855 г. на Международной выставке в Париже были представлены безопасные спички, изобретенные шведским химиком Йоханом Лундстремом и получившие там золотую медаль. Лундстрем заменил белый фосфор в составе смеси спичечной головки на красный и этим же красным фосфором намазал область на боковой поверхности коробки так называемую терку. «Шведские» спички воспламенялись только при контакте с теркой и были нетоксичны. Позднее фосфор был вовсе выведен из состава смеси головок и остался только в намазке. Использование белого фосфора постепенно прекращалось и в 1906 г. было запрещено вовсе.
Цех фабрики по производству спичек. Провинция Наблус, Палестина. 1940 г.
Современные спички очень похожи на «шведскую» спичку XIX в. Вещество, покрывающее спичечную головку, примерно на две трети состоит из бертолетовой соли, в состав также входят сера или сульфиды металлов либо парафины и бесхлорные окислители. Кроме этого, в массу добавлены наполнители стеклянный порошок или оксид железа, которые не дают спичке воспламеняться со взрывом. На терку по-прежнему наносят красный фосфор. При чирканье спичкой о терку сначала загорается именно фосфор, содержащийся на коробке. Искра поджигает головку спички, в которой вспыхивает сера или сульфид, а затем загорается дерево.
Нашим предкам приходилось добывать огонь многочасовым усердным трудом, а теперь мы получаем его одним движением крохотной деревянной палочки, и единственное, о чем стоит побеспокоиться, чтобы спички сохранялись сухими. Впрочем, с изобретением целлофана и полиэтилена коробок спичек не промокнет даже под проливным дождем. Более того, в условиях современного мегаполиса спички употребляются все реже и реже. Для приготовления пищи в большинстве случаев используется электричество, отопление давно стало централизованным, а романтические свечи и конфорку газовой плиты можно зажечь и зажигалкой, бензиновой или электрической, устроенной по подобию средневекового огнива, но значительно усовершенствованной.
Однако это вовсе не означает, что спички в скором времени могут исчезнуть. Изобретение, которого человечеству пришлось ждать не одно тысячелетие, оказалось по-настоящему универсальным простым, дешевым и компактным. Даже если отключится электричество и закончится бензин в зажигалке, достаточно чиркнуть спичкой по коробку и крошечный огонек даст жизнь большому костру. А может и ужасному пожару. Приручив огонь, человек не должен забывать, что по-прежнему имеет дело с суровой и опасной стихией.
Спички на любой вкус
Считается, что настоящий солдат должен успеть вскочить с койки и одеться «по горящей спичке», т. е. примерно за 45 секунд, в течение которых сгорает спичка. То же рассказывают и про пожарных. Но не все спички сгорают так быстро. Кроме обычных хозяйственных спичек, существует множество спичек разных типов: штормовые, которые могут гореть на ветру, в сырости и даже под дождем, сигнальные, пламя которых окрашено в разные цвета, фотографические, дающие при воспламенении мгновенную яркую вспышку, каминные и газовые, имеющие намного большую длину, а также декоративные, используемые в коллекционировании.
В 1680 год изобрели спички
Спички – более примечательное изобретение, чем может показаться. Самые первые спички, изобретённые в 17 веке означали, что человек начал пользоваться огнём легко и просто, ведь у него появился быстрый способ его добывать за пару секунд. В 1680 году англичанин Роберт Бойль придумал примитивные спички, покрытые серой, которые загорались при контакте с фосфором. Однако эти спички были непрактичными из-за летучести фосфора.
Прошло 150 лет, прежде чем другой англичанин – химик Джон Уокер изобрёл первые спички, вспыхивающие при трении, но не для удобства курильщиков, а для охотничьих ружей.
Открытие Джона Уокера
Это открытие Уокер сделал случайно: он рассказывал, что смешивал хлорид калия с сернистой сурьмой, а потом поскрёб палочкой, которой мешал их, по камням, чтобы отчистить её, и палочка вспыхнула. В руке Уокера оказалась самая первая спичка в мире, вспыхнувшая при трении. Она загорелась потому, что из-за трения выделилось достаточно тепла, чтобы довести полученное соединение до его температуры воспламенения (которая относительна низка).
Уокер не стал патентовать свое изобретение, и вскоре уже многие химики начали выпускать свои спички, усовершенствовав рецепт Уокера – добавив в соединение белый фосфор. К спичкам обычно прилагалась полоска наждачной бумаги для зажигания спичек, но нередко случалось, что они вспыхивали сами собой, просто от трения друг с другом.
Решение этой проблемы было найдено в 1855 году, когда через десятилетие после открытия более стабильного красного фосфора шведский учёный Йохан Эдвард Лундстрём добавил его в самые первые в мире безопасные спички.
Елена Поленова, Samogo.Net
